Nuove osservazioni di Io risolvono mistero iniziato con la Voyager 1

Nuove osservazioni di Io risolvono mistero iniziato con la Voyager 1. Il satellite di Giove è il mondo più vulcanico del nostro sistema solare. I sorvoli della luna effettuati da Juno stanno contribuendo a risolvere l’annoso mistero del perché questa piccola luna sia il corpo vulcanicamente più attivo del nostro sistema solare. La luna, di dimensioni simili alla Luna della Terra, ha circa 400 vulcani che rilasciano continuamente pennacchi e lava che ricoprono la sua superficie.

La missione Juno, che orbita attorno a Giove e alle sue lune da luglio 2016, ha effettuato sorvoli incredibilmente ravvicinati di Io a dicembre del 2023 e febbraio. La sonda spaziale è sfrecciata 1.500 chilometri dalla superficie della luna, catturando così immagini e dati. I sorvoli di Juno hanno consentito uno sguardo senza precedenti di Io, comprese le osservazioni dei suoi poli per la prima volta.

I ricercatori hanno presentato alcuni dei risultati di un’analisi dei dati del flyby al meeting annuale dell’American Geophysical Union a Washington, DC. L’articolo che descrive in dettaglio alcuni dei risultati è stato pubblicato giovedì sulla rivista Nature. Scott Bolton, coautore dello studio, ricercatore principale di Juno e vicepresidente associato presso il Southwest Research Institute ha spiegato che: “Io è uno degli oggetti più intriganti dell’intero sistema solare. Possiamo vedere che questo corpo è completamente ricoperto di vulcani su entrambi i poli e in tutto il suo centro, formazioni in continua eruzione”.

Le osservazioni di Io

I nuovi dati suggeriscono che i numerosi vulcani di Io sono probabilmente alimentati ciascuno dalla propria camera di magma caldo. Piuttosto che essere alimentati da un oceano globale di magma sotto la superficie. Quest’ultima è stata a lungo l’ipotesi prevalente tra gli astronomi. Questa scoperta potrebbe cambiare il modo in cui gli astronomi concepiscono le lune dominate dagli oceani sotterranei globali nel nostro sistema solare, come Europa, la luna di Giove, e i pianeti al di fuori del nostro sistema solare.

L’intensa attività vulcanica della luna, nonostante sia stata scoperta nel 1610 da Galileo Galilei, non fu rilevata fino al 1979. Quando la sonda Voyager 1 sorvolò Giove e le sue lune, rivelando la superficie dinamica di Io. Linda Morabito, scienziata specializzata in imaging presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA, sempre nel 1979, divenne la prima persona a identificare un pennacchio vulcanico mentre studiava un’immagine di Io, catturata dalla sonda Voyager 1. La rivelazione ha scatenato un mistero durato decenni, mentre gli astronomi si interrogavano sulle origini della costante attività vulcanica di Io.

Le osservazioni di Io e i suoi vulcani

Scott Bolton ha spiegato che: “Fin dalla scoperta di Morabito, gli scienziati planetari si sono chiesti come i vulcani fossero alimentati dalla lava sotto la superficie. C’era un oceano poco profondo di magma incandescente che alimentava i vulcani o la loro fonte era più localizzata? Sapevamo che i dati dei due sorvoli molto ravvicinati di Juno avrebbero potuto darci qualche spunto su come funzionava effettivamente questa luna”. L’orbita della luna è imperfetta. Questo significa che a volte si avvicina a Giove durante la sua orbita, e altre volte è molto più lontana. Io completa un’orbita attorno al pianeta ogni 42,5 ore. L’enorme influenza gravitazionale di Giove schiaccia Io mentre orbita attorno al pianeta, un’azione che riscalda la luna. Questo fenomeno è chiamato flessione mareale, o attrito delle forze di marea che generano calore interno.

Scott Bolton ha spiegato che: “Ecco cosa sta succedendo dentro Io. Quella compressione sta generando calore, e sta diventando così caldo che l’interno di Io si sta letteralmente sciogliendo e saltando fuori. Le eruzioni sono costanti”. La flessione costante della spinta di Giove su Io genera un’energia immensa, che scioglierebbe parte dell’interno della luna. E se la fusione fosse abbastanza consistente, creerebbe un oceano di magma globale che Juno potrebbe rilevare con i suoi strumenti.

Conclusioni

Juno, durante i suoi sorvoli ravvicinati, ha catturato dati Doppler ad alta precisione, che hanno misurato la gravità di Io tracciando come lo sfrecciare vicino alla luna influenzava l’accelerazione della sonda. I dati sono stati confrontati con le osservazioni di precedenti missioni che hanno sorvolato Giove e le sue lune, come la sonda Galileo della NASA, nonché con telescopi terrestri. Le osservazioni, nel complesso, indicano un interno rigido, per lo più solido, sotto la superficie di Io, piuttosto che un oceano di magma globale, risolvendo un mistero durato 45 anni e iniziato dalle osservazioni della Voyager 1. Invece, i vulcani sono alimentati da fonti più locali e ognuno ha la sua sacca di magma al di sotto.

L’autore principale dello studio Ryan Park, un co-investigatore di Juno e supervisore del Solar System Dynamics Group presso il JPL, ha dichiarato che: “La scoperta di Juno secondo cui le forze di marea non creano sempre oceani di magma globali ci spinge a ripensarci a ciò che sappiamo sull’interno di Io. Ciò ha implicazioni per la nostra comprensione di altre lune, come Encelado ed Europa di Saturno, e persino di esopianeti e super-Terre. Le nostre nuove scoperte offrono un’opportunità per ripensare a ciò che sappiamo sulla formazione e l’evoluzione dei pianeti”.

Le immagini stanno mettendo a fuoco diverse caratteristiche di Io come mai prima, tra cui isole individuate su enormi laghi di lava, denominata Loki Patera, che è così grande che gli astronomi lo paragonano più ad un mare di lava adagiato sulla superficie di Io. Juno continua a fornire nuove informazioni su Giove e le sue lune, avendo recentemente completato un sorvolo delle cime delle nubi vorticose di Giove il 24 novembre. La sonda passerà a 3.500 chilometri sopra il centro di Giove il prossimo 27 dicembre.

FONTE:

https://edition.cnn.com/2024/12/13/science/jupiter-moon-io-lava-chambers/index.html